活性炭吸附塔计算书

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计算书

工程名称: 活性炭吸附塔

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专业: 工艺

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2016年5月13日

活性炭吸附塔

1、设计风量：Q = 20000m3/h = 5.56m3/s。

2、参数设计要求：

①管道风速：V i = 10~20m/s,

②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔风速：V2= 0.8~1.2m/s,

③过滤风速：V3 = 0.2~0.6m/s,

④过滤停留时间：T i = 0.2~2s,

⑤碳层厚度：h = 0.2~0.5m,

⑥碳层间距：0.3~0.5m。

活性炭颗粒性质：

平均直径d p=0.003m，表观密度p=670kg/m3，堆积密度p=470kg/m3

孑L隙率0.5~0.75,取0.75

3、(1)管道直径d取0.8m，则管道截面积A i=0.50m2

则管道流速V1=5.56 £.50=11.12m/s,满足设计要求。

(2)取炭体宽度B=2.2m，塔体高度H=2.5m,

则空塔风速V2=5.56艺2 25=1.01m/s,满足设计要求。

(3)炭层长度L1取4.3m, 2层炭体，

则过滤风速V3=5.56艺2 -4.3乞弋.75=0.392m/s满足设计要求。

(4)取炭层厚度为0.35m,炭层间距取0.5m,

则过滤停留时间T i=0.35 4.392=0.89s满足设计要求。

(5)塔体进出口与炭层距离取0.1m，则塔体主体长度L' =4.3+0.2=4.5m

3 B2H2d 、3 2.222.520.8

两端缩口长L = -_ = - =0.73m

3 2 2 3 2 2

则塔体长度L=4.5+0.73 ：2=5.96m

4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸LXBXH = 6mX2.2m>2.5m

活性炭吸附塔

1、设计风量：Q = 20000m3/h = 5.56m3/s。

2、参数设计要求：

①管道风速：V1 = 10~20m/s,

②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔风速：V2= 0.8~1.2m/s,

③过滤风速：V3 = 0.2~0.6m/s,

④过滤停留时间：「= 0.2~2s,

⑤碳层厚度：h = 0.2~0.5m,

⑥碳层间距：0.3~0.5m。

活性炭颗粒性质：

平均直径d p=0.003m，表观密度p=670kg/m，堆积密度p=470kg/m

3、(1)管道直径d取0.8m，则管道截面积A1=0.50m2

则管道流速V1=5.56 4.50=11.12m/s,满足设计要求。

(2)取炭体宽度B=2.2m，塔体高度H=2.5m,

则空塔风速V2=5.56 4.2 4.5=1.01m/s,满足设计要求。

(3)

假定吸附床到达穿透时间时全部处于饱和状态，即达到它的平衡吸附量a也称a为静活度，同时根据朗格谬尔等温线假定静活度不在与气象浓度有关。在吸附作用时间Z 内，所吸附污染物的量为：

X=aSL p b

式中：X ——在时间z内的吸附量；a――静活度，重量，%;

S――吸附层的截面积，m2; L——吸附层高度，m；

活性炭的作用时间由下式算出:

V= CQt

Wd

X10-9

式中：V—活性炭的装填量，m3

C—进口气污染物的浓度，mg/ m3

Q-气流量，m3/h

t —活性炭的使用时间，h

W-活性炭原粒度的中重量穿透炭容，％

d—活性炭的堆密度0.8t/m3

v=2 = 20型

V sp 1000

=20 m3

污染物每小时的排放量：（取污染物100mg/m3）

P= 100X20000X0 6= 2.0kg/h

假设吸附塔吸附效率为90%，则达标排放时需要吸附总的污染物的量为:

2.0 X0%= 1.8kg/h

t 二VWd X10 = 20 10% 0.8 109 二800h

CQ 100 20000

则在吸附作用时间内的吸附量：

X=1.8 >800= 1440 kg

根据X=aSL 得：

aS b

根据活性炭的吸附能力，设静活度为16kg甲苯/100kg活性炭

所以, L=—凹0—= 3.48m

0.16 5.5 470

吸附剂的用量M :

M= LS p

=3.48 X.5 X70=8996kg

吸附剂本身占据体积：

V = LS= 3.48 >.5= 19.14m3

吸附剂床层体积:

19.14 670

=27.3m3

470

设计吸附床层尺寸为LXB = 6.6m£5m ,则每块塔板的截面积 A 3 = 16.5m 3

。

取板上固定床高度H = 0.35m ,

I 则吸附器中塔板数：n = 一 = 273 =4.7=5块

A 3 H 16.5 0.35

考虑安装的实际情况，

L XBXH = 6.8m >2.2m >2.5m

风压

1、设计风量：Q = 20000m 3/h = 5.56m 3

/s 。风管直径 d=0.8m ，风管流速 V=11.12m/s 。2、 风管沿程摩擦损失 P m ( Pa),按下式计算：

式中：P m 为单位管长沿程摩擦阻力，Pa/m ； L 为风管长度，m 。

(1)单位管长沿程摩擦阻力 p m ，按下式计算：

式中： 为摩擦阻力系数；

为空气密度，kg/m 3,取1.2kg/m 3

。 d 为风管直径，m 。

(2)摩擦阻力系数 ，按下式计算：

式中：K 为风管内壁的绝对粗糙度，m ,取0.15 X 0-3m 。

Re 为雷诺数，Re , 为运动黏度，m 2/s ,取 =15.06 X 0-6m 2

/s 。

(下列近似公式适用于内壁绝对粗糙度 K=0.15X 10-3m 的钢板风管： =0.0175c r 0.21V -0.075

P m =1.05 X 0-2d -1.21V 1.925)

3、局部压力损失 P j (Pa),按下式计算: 式中： 为局部阻力系数。

4、 动压 P c (Pa ),按下式计算:

5、 全压 P= p m + P j + P c

功率

1-风机效率，可取0.719~0.8

2

-机械传动效率，对于三角带传动取 0.95,对于联轴器传动取0.98 2、风机马达功率=风机功率X130% 名词解释 1、用作吸附剂的物质要有大量的单位表面积。吸附剂吸附吸附质的性质称为活性，以其 单位重量或单位体积所吸附吸附质的量来表示。通常用吸附剂吸附吸附质的重量百分率 1、风机功率N kw

风量m 3/s 风压kPa 1 2